專利名稱：X線ct機的制作方法
技術領域：
本發明涉及醫療器械領域，特別是涉及一種X線CT機。
背景技術：
X線CT機通過探測穿過物體的X射線，利用圖像重建技術，再現物體的內部結構，從而實現無損檢測。X線CT機通常由掃描架、掃描床、操作臺和其他輔助設備組成。掃描架的作用是驅動X射線管和與其相對安裝的X線探測器圍繞被掃描對象旋轉，采集穿透被掃描對象的X射線數據；掃描床的作用是放置并驅動被掃描對象按指定要求運動；操作臺的作用是操控整個系統，并實現數據重建，獲取所需的圖像。
隨著成像需求的發展，CT機的結構正在經受嚴峻的挑戰。為了實現連續掃描，X射線管的容量逐漸提高。為了提高CT機的時間分辨率，便于對運動對象成像，CT機的掃描速度不斷提高(目前已達到180R/Min)。為了提高重建圖像的準確性，對圖像質量的要求越來越高。同時，人們對診斷環境的舒適性要求也越來越嚴苛。這些變化催生CT機結構的進一步優化。一方面，X射線管容量的增加，必然導致X射線管、高壓發生器等部件體積和質量的增加。掃描架轉速的提高導致離心力的大幅增加，這對掃描架結構系統的強度和剛度提出更高的要求。傳統上的增加轉盤壁厚等方法雖能保證強度和剛度，但卻與整機輕量化的設計理念想違背，因此需要用創新的理念來重新設計掃描架。并且，隨著X射線管容量的增力口，各相關部件的發熱量同時增大，對于內部空間相對狹小的CT機來說，掃描架的設計需利于各部件的通風散熱。另一方面，傳統的驅動方式(皮帶，齒輪等)，在高速情況下產生較大的噪音，如轉速高于90R/Min時同步帶驅動方式噪音超過70dB，這在醫院診斷室內顯得比較刺耳。同時，傳統驅動方式的驅動力(力矩)，以及驅動部件加工誤差會引起轉盤的轉速波動和整個掃描架的振動，從而影響所采集數據的質量及重建圖像的準確性。再者，為保證重建圖像的準確性，必須嚴格控制成像相關運動的精度，如掃描架的旋轉和掃描床的進給。特別是螺旋CT成像時，為保證恒定的螺距必須實現掃描架和掃描床的高精度聯動，而圖像重建時也需要精確的位置信息。這些對整機的位置信息傳感方案和驅動提出了更高的要求。

發明內容
有鑒于此，本發明提供一種具有較高運動精度的X線CT機。本發明提供的X線CT機，包括一掃描架，所述掃描架包括底座、轉盤、支座、軸承以及轉盤驅動裝置，所述轉盤通過所述軸承與所述底座相連，所述支座與所述軸承相連，所述轉盤驅動裝置的一部分與所述支座相連，另一部分與所述轉盤相連，用于驅動轉盤相對支座轉動，所述軸承包括軸承外圈和軸承內圈，所述軸承外圈與所述支座相連，所述轉盤相對于所述軸承內圈設有一外凸環，通過穿設于所述外凸環和軸承內圈之間的連接元件將所述轉盤和軸承內圈固定在一起。根據本發明的一個實施例，所述轉盤驅動裝置包括定子和轉子，所述定子與所述支座相連，所述轉子與所述轉盤相連。根據本發明的一個實施例，所述轉子上設有一用于為安裝在轉盤的相關部件提供電能的滑環。根據本發明的一個實施例，所述定子和轉子上分別設有角位移傳感器 。根據本發明的一個實施例，所述X線CT機還包括掃描床，所述掃描床和所述掃描架之間設有與所述角位移傳感器電連接的角位移補償器，用于所述掃描床和所述掃描架運動的同步控制。根據本發明的一個實施例，所述轉盤為鏤空結構。根據本發明的一個實施例,所述軸承外圈和軸承內圈之間夾設有雙列滾珠。根據本發明的一個實施例，所述軸承外圈包括第一軸承外圈和第二軸承外圈，所述第一軸承外圈與所述支座相連，所述第二軸承外圈與所述第一軸承外圈相對，且通過連接螺釘與所述第一軸承外圈固接在一起。根據本發明的一個實施例，所述第一軸承外圈和第二軸承外圈的連接面為臺階面。根據本發明的一個實施例，所述轉盤上還設有X射線管、電源、高壓發生器、準直器、探測器以及熱交換器。在本發明中，軸承外圈與支座相連，軸承內圈與轉盤相連，軸承內圈和軸承外圈之間采用雙列滾珠，并且，轉盤和軸承之間的連接是通過穿設于轉盤的外凸環與軸承內圈的連接螺釘固定，使得軸承和轉盤之間的連接穩定度較高，有利于提高轉盤的約束剛度，減少轉盤在回轉過程中因離心力而產生的變形，可大大提高轉盤的回轉精度。上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，并且為了讓本發明的上述和其他目的、特征和優點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明如下。


圖I所示為本發明X線CT機的結構示意圖。圖2所示為掃描架的立體示意圖。圖3所示為圖2的剖視示意圖。圖4所示為掃描架部分結構的剖視示意圖。
具體實施例方式為更進一步闡述本發明為達成預定發明目的所采取的技術手段及功效，以下結合附圖及較佳實施例，對依據本發明提出的X線CT機其具體實施方式
、結構、特征及其功效，詳細說明如后。圖I所示為本發明X線CT機的結構示意圖。如圖I所示,本發明的X線CT機包括掃描架10、掃描床20和操作臺30。所述掃描床20用于放置并驅動被掃描對象按指定要求直線運動。所述掃描架10用于驅動X射線管和與其相對安裝的X線探測器圍繞被掃描對象旋轉，采集穿透被掃描對象的X射線數據。所述操作臺30用于操控整個系統，并實現數據重建，獲取所需的圖像。圖2及圖3所示為掃描架10的結構示意圖。如圖2及圖3所示，所述掃描架10包括底座11、轉盤12、支座13、軸承14、轉盤驅動裝置15、電源16、高壓發生器17、X射線管18、準直器19、探測器20、熱交換器21。其中，轉盤12通過軸承14與底座11相連，支座13與軸承14相連。X射線管18、電源16、高壓發生器17、準直器19、探測器20、熱交換器21均設于轉盤12上，可在轉盤驅動裝置15的驅動下隨轉盤12 —起轉動。上述元件16-21在轉盤12上的相對位置及作用如下電源16和高壓發生器17分置于X射線管18的兩側，用于為X射線管18提供高壓電，以使X射線管18發射所需波長的X射線，令發射的X射線穿過被掃描對象。準直器19靠近X射線管18的內側，用于控制由X射線管18所發射的X射線的扇束形狀。探測器20與X射線管18相對設置，用于采集穿過被掃描對象的X射線數據。熱交換器21用于散發轉盤12上X射線管18工作時產生的熱量。下面具體介紹轉盤12、轉盤驅動裝置15與支座13的連接。圖4示出軸承14和轉盤驅動裝置15的大致結構。如圖4所示，軸承14包括第一軸承外圈141、第二軸承外圈142、軸承內圈143、滾珠144以及連接螺釘145。第二軸承外圈142的外緣與底座11固接，第一軸承外圈141的后側與支座13固定在一起。第二軸承外圈142與第一軸承外圈141的一側面相接觸，且通過由第一軸承外圈141的背面穿過第一軸承外圈141和第二軸承外圈142的連接螺釘145固定在一起。第一軸承外圈141和第二軸承外圈142之間的連接面設計成臺階面，以方便第一軸承外圈141和第二軸承外圈142的定位。軸承內圈143設于第一軸承外圈141和第二軸承外圈142的內側。軸承內圈143和軸承外圈141、142之間夾設的滾珠144為雙列滾珠，以提高軸承內圈143相對于軸承外圈141、142的回轉穩定度。轉盤12的一側相對于軸承內圈143設有一凸伸出轉盤12主體部分的外凸環121。軸承內圈143與轉盤12之間通過穿設于轉盤12的外凸環121和軸承內圈143的螺釘等連接元件122以及軸承內圈143的內表面與轉盤12主體部分的外表面之間的配合固接在一起，使軸承內圈143可在轉盤驅動裝置15和轉盤12的帶動下相對于軸承外圈141、142及底座11和支座13轉動。請繼續參閱圖4，轉盤驅動裝置15包括定子151和轉子152。定子151通過連接螺釘153固定至支座13上。轉子152通過連接螺釘154安裝至轉盤12內緣，通過定子151線圈和轉子152上磁鋼之間的電磁力驅動轉盤12相對于支座13轉動。轉子152和定子151的相對位置分別設有角位移傳感器155、156，用于反饋轉盤12的回轉角度。上述角位移傳感器可以為同步感應器或其它合適的傳感器。另外，掃描床20和掃描架10之間還設有與角位移傳感器155、156電連接的角位移補償器(例如同步補償器)，以進行掃描床20和掃描架10運動的同步控制，提聞掃描床20和轉盤12的同步精度，進而提聞成像質量。另外，轉子152上還設有滑環22，用于為安裝在轉盤12上的相關部件提供電能并進行數據交換，例如，由探測器20采集的數據通過滑環22發送回操作臺30的影像工作站，經過圖像重建后還原出被掃描對象內部的結構。 最后需要說明的是，本實施例中轉盤12為整個鏤空的結構，并特別針對發熱元件的部位設置相對于其它部位更為密集的孔洞，以減輕轉盤12的重量，并特別針對發熱元件散熱。由以上敘述可知，本發明至少具有如下優點I.在本發明中，軸承外圈141、142與支座13、底座11相連，軸承內圈143與轉盤12相連，軸承內圈143和軸承外圈141、142之間采用雙列滾珠144，并且，轉盤12和軸承14之間的連接是通過穿設于轉盤12的外凸環121與軸承內圈143的連接螺釘122以及軸承內圈143的內表面與轉盤12主體部分的外表面之間的配合固定，使得軸承14和轉盤12之間的連接穩定度較高，有利于提高轉盤12的約束剛度，減少轉盤12在回轉過程中因離心力而產生的變形，可大大提高轉盤12的回轉精度。
2.轉盤12采用由定子151和轉子152組成的轉盤驅動裝置15通過電磁力直接驅動的方式，可降低傳統驅動方式的驅動噪音，改善診療環境，同時可避免傳統驅動方式驅動力擾動對轉盤12回轉軸的影響，提高轉盤12的回轉精度。3.本發明中轉盤12采用鏤空式設計，有利于減輕重量，實現整機的輕量化設計，同時，針對發熱元件設計的密集型孔洞有利于加強掃描架10的通風散熱能力，改善內部元件的散熱條件，降低回轉過程中的空氣噪音。4.本發明在定子151和轉子152上分別設有角位移傳感器156、155，以高精度反饋轉盤12的回轉角度以及轉盤驅動裝置15的角位移，該位移信號通過轉換反饋給轉盤驅動裝置15的驅動器，利于提高轉盤12的位移精度，同時，該位移信號還可經過角位移補償器反饋給掃描床20的電機驅動器，有利于提高掃描床20和轉盤12運動的同步精度，進而提聞成像質量。以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，并非對本發明作任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發明，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本發明技術方案范圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發明技術方案的范圍內。
權利要求
1.ー種X線CT機，包括ー掃描架，所述掃描架包括底座、轉盤、支座、軸承以及轉盤驅動裝置，所述轉盤通過所述軸承與所述底座相連，所述支座與所述軸承相連，所述轉盤驅動裝置的一部分與所述支座相連，另一部分與所述轉盤相連，用于驅動轉盤相對支座轉動，其特征在于所述軸承包括軸承外圈和軸承內圈，所述軸承外圈與所述支座相連，所述轉盤相對于所述軸承內圈設有一外凸環，通過穿設于所述外凸環和軸承內圈之間的連接元件將所述轉盤和軸承內圈固定在一起。
2.如權利要求I所述的X線CT機，其特征在于所述轉盤驅動裝置包括定子和轉子，所述定子與所述支座相連，所述轉子與所述轉盤相連。
3.如權利要求2所述的X線CT機，其特征在于所述轉子上設有ー用于為安裝在轉盤上的相關部件提供電能的滑環。
4.如權利要求2所述的X線CT機，其特征在于所述定子和轉子上分別設有角位移傳感器。
5.如權利要求4所述的X線CT機，其特征在于所述X線CT機還包括掃描床，所述掃描床和所述掃描架之間設有與所述角位移傳感器電連接的角位移補償器，用于所述掃描床和所述掃描架運動的同步控制。
6.如權利要求I所述的X線CT機，其特征在于所述轉盤為鏤空結構。
7.如權利要求I所述的X線CT機，其特征在于所述軸承外圈和軸承內圈之間夾設有雙列滾珠。
8.如權利要求I所述的X線CT機，其特征在于所述軸承外圈包括第一軸承外圈和第ニ軸承外圈，所述第一軸承外圈與所述支座相連，所述第二軸承外圈與所述第一軸承外圈相對，且通過連接螺釘與所述第一軸承外圈固接在一起。
9.如權利要求8所述的X線CT機，其特征在于所述第一軸承外圈和第二軸承外圈的連接面為臺階面。
10.如權利要求I所述的X線CT機，其特征在于所述轉盤上還設有X射線管、電源、高壓發生器、準直器、探測器以及熱交換器。
全文摘要
一種X線CT機，包括一掃描架，所述掃描架包括底座、轉盤、支座、軸承以及轉盤驅動裝置，所述轉盤通過所述軸承與所述底座相連，所述支座與所述軸承相連，所述轉盤驅動裝置的一部分與所述支座相連，另一部分與所述轉盤相連，用于驅動轉盤相對支座轉動，所述軸承包括軸承外圈和軸承內圈，所述軸承外圈與所述支座相連，所述轉盤相對于所述軸承內圈設有一外凸環，通過穿設于所述外凸環和軸承內圈之間的連接元件將所述轉盤和軸承內圈固定在一起，本發明中轉盤具有較高的回轉精度。
文檔編號A61B6/03GK102648859SQ201210168789
公開日2012年8月29日 申請日期2012年5月28日 優先權日2012年5月28日
發明者劉巋, 楊磊, 蒯多杰 申請人:蘇州生物醫學工程技術研究所